KR100227831B1 - Temperature control apparatus of semiconductor process apparatus - Google Patents
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Abstract
본 발명은 공정챔버의 온도조절을 위해서 사용되는 냉매의 양을 용이하게 확인할 수 있는 반도체 공정챔버의 온도조절장치에 관한 것이다.The present invention relates to a temperature control device of a semiconductor process chamber that can easily check the amount of the refrigerant used for temperature control of the process chamber.
본 발명은, 냉매가 냉매공급라인 상에 설치된 압축기와 응축기 그리고 증발기를 순차적으로 통과한 후, 다시 상기 압축기로 공급되도록 구성된 반도체 공정챔버의 온도조절장치에 있어서, 상기 냉매공급라인 상에 상기 냉매의 압력을 측정할 수 있는 압력측정수단이 설치됨을 특징으로 한다.The present invention is a temperature control device of a semiconductor process chamber configured to supply a refrigerant to the compressor after passing through a compressor, a condenser and an evaporator sequentially installed on the refrigerant supply line, the refrigerant on the refrigerant supply line It is characterized in that the pressure measuring means is installed to measure the pressure.
따라서, 반도체 공정챔버 온도조절장치에 사용되는 냉매의 양을 확인할 수 있도록 함으로써 반도체소자 제조공정을 안정화시킬 수 있는 효과가 있다.Therefore, the amount of the refrigerant used in the semiconductor process chamber temperature regulating device can be confirmed to stabilize the semiconductor device manufacturing process.
Description
본 발명은 반도체 공정챔버의 온도조절장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 공정챔버의 온도조절을 위해서 사용되는 냉매의 양을 용이하게 확인할 수 있는 반도체 공정챔버의 온도조절장치에 관한 것이다.The present invention relates to a temperature control device of a semiconductor process chamber, and more particularly, to a temperature control device of a semiconductor process chamber that can easily check the amount of the refrigerant used for temperature control of the process chamber.
통상, 반도체소자 제조공정에서는 고온의 공정챔버에 공급되는 반응가스를 고온으로 활성화시켜 웨이퍼 상에 특정막질을 형성하고 있다.In general, in a semiconductor device manufacturing process, a specific film quality is formed on a wafer by activating a reaction gas supplied to a high temperature process chamber at a high temperature.
이때, 상기 공정챔버의 온도조절은 암모니아(Ammonia)나 프레온(Freon) 등의 냉매가 압축기와 응축기 그리고 증발기들을 순차적으로 순환하면서 증발기에서의 냉매의 팽창에 의한 흡열로 그 주변부를 냉각시킬 수 있으며, 따라서 식각챔버 등의 공정챔버 주변부를 순환하는 순수에 열이 전도되어 공정챔버의 온도는 하강하게 된다.In this case, the temperature control of the process chamber may be cooled by the endotherm due to the expansion of the refrigerant in the evaporator while the refrigerant such as ammonia or freon circulating the compressor, the condenser and the evaporators sequentially. Therefore, heat is conducted to the pure water circulating around the process chamber, such as the etching chamber, so that the temperature of the process chamber is lowered.
도1은 플라즈마를 이용한 건식식각공정이 진행되는 반도체 공정챔버의 온도조절장치의 개략적인 구성도이다.1 is a schematic configuration diagram of a temperature control apparatus of a semiconductor process chamber in which a dry etching process using plasma is performed.
도1을 참조하면, 날개차나 로터의 회전운동 또는 피스톤의 왕복운동에 의해서 저압상태의 기체냉매를 압축하여 고압상태로 변환시키는 압축기(10)와 냉매를 응축시키는 응축기(12)가 냉매공급라인으로 연결되어 있다.Referring to FIG. 1, a compressor 10 for compressing a gas refrigerant in a low pressure state and converting it into a high pressure state and a condenser 12 for condensing a refrigerant by a vane or a rotor rotation or a reciprocating motion of a piston are connected to a refrigerant supply line. It is connected.
또한, 응축기(12), 건조기(Drier : 14), 솔레노이드 밸브(Solenoid valve :16) 및 팽창밸브(20)가 역시 냉매공급라인으로 순차적으로 연결되고, 상기 팽창밸브(20)에는 증발코일이 내재되어있어 상기 응축된 냉매를 기화시켜 주변부를 냉각시키는 증발기(22)가 연결되어 있다.In addition, a condenser 12, a dryer 14, a solenoid valve 16 and an expansion valve 20 are also sequentially connected to the refrigerant supply line, and the expansion valve 20 has an evaporation coil embedded therein. The evaporator 22, which vaporizes the condensed refrigerant and cools the peripheral portion, is connected.
그리고, 상기 압축기(10)와 응축기(12)가 연결되는 냉매공급라인에 솔레노이드 밸브(18)가 설치된 분기라인이 더 연결되어 응축기(22)와 연결되도록 구성되어 있다.In addition, the branch line in which the solenoid valve 18 is installed is further connected to the refrigerant supply line to which the compressor 10 and the condenser 12 are connected, and is configured to be connected to the condenser 22.
그리고, 상기 증발기(22)와 레귤레이터(Regulater : 24)가 연결되고, 레귤레이터(24)와 냉매에 포함된 액체성분을 분리하는 축열기(Accumulator : 26)가 연결된 후, 다시 압축기(10)와 연결되어 있다.Then, the evaporator 22 and a regulator (24) are connected, and the accumulator (26) for separating the liquid component contained in the regulator 24 and the refrigerant (Accumulator: 26) is connected, and then connected to the compressor 10 again. It is.
따라서, 저압의 기체상태 냉매가 압축기(10)에 공급되면, 냉매는 주변부에 열을 발산하면서 고압의 기체상태로 변환되어 응축기(12)로 공급된다.Therefore, when the low-pressure gaseous refrigerant is supplied to the compressor 10, the refrigerant is converted into a high-pressure gaseous state while dissipating heat to the periphery, and is supplied to the condenser 12.
이어서, 응축기(12)로 공급된 냉매는 응축된 후, 건조기(14) 및 솔레노이드 밸브(16) 그리고 팽창밸브(20)를 순차적으로 통과하고, 다시 증발기(22)에 공급된다. 상기 증발기(22)로 공급된 냉매는, 증발기에 내재된 증발코일을 통과하며 기화되고, 이에 따라서 증발기 주변부가 냉각된다. 또한, 압축기(10)와 응축기(12) 사이의 분기라인 상에 설치된 솔레노이드 밸브(18)가 선택적으로 개폐됨에 따라 압축기(10)에서 응축된 고압의 기체상태의 냉매도 증발기(22)로 공급되어 증발기(22) 주변부의 온도를 조절한다.Subsequently, the refrigerant supplied to the condenser 12 is condensed, and then sequentially passes through the dryer 14, the solenoid valve 16, and the expansion valve 20, and is again supplied to the evaporator 22. The refrigerant supplied to the evaporator 22 is evaporated through the evaporation coil inherent in the evaporator, thereby cooling the evaporator periphery. In addition, as the solenoid valve 18 installed on the branch line between the compressor 10 and the condenser 12 is selectively opened and closed, the high-pressure gaseous refrigerant condensed in the compressor 10 is also supplied to the evaporator 22. The temperature at the periphery of the evaporator 22 is adjusted.
이어서, 증발기(22)에서 방출된 기체상태의 냉매는 레귤레이터(24)를 통과하며 특정 저압으로 조절된 후, 축열기(26)를 통과하며 저압의 기체냉매에 포함된 액체성분이 제거되어 다시 압축기(10)로 공급된다.Subsequently, the gaseous refrigerant discharged from the evaporator 22 passes through the regulator 24 and is adjusted to a specific low pressure, and then passes through the regenerator 26 and the liquid component contained in the low pressure gas refrigerant is removed again. Supplied to (10).
그런데, 현재 식각챔버 온도조절장치에 사용되는 냉매가 연속적인 공정과정중에 누설등에 의하여 그 양이 감소되어 식각챔버의 온도조절효율의 저하 등의 이상이 발생하는 경우에도 그러한 이상을 전혀 확인할 수 없다는 문제점이 있었다.However, even when an abnormality such as a decrease in the temperature control efficiency of the etching chamber occurs because the amount of the refrigerant used in the etching chamber temperature controller decreases due to leakage during a continuous process, such an abnormality cannot be confirmed at all. There was this.
본 발명의 목적은, 냉매공급라인을 흐르는 냉매의 압력을 측정하여 식각챔버 온도조절장치 내부에 존재하는 냉매의 양을 확인할 수 있는 반도체 공정챔버의 온도조절장치를 제공하는 데 있다.An object of the present invention is to provide a temperature control device of a semiconductor process chamber that can determine the amount of the refrigerant present in the etching chamber temperature control device by measuring the pressure of the refrigerant flowing through the refrigerant supply line.
도1은 종래의 반도체 공정챔버의 온도조절장치의 개략적인 구성도이다.1 is a schematic configuration diagram of a temperature control apparatus of a conventional semiconductor process chamber.
도2는 본 발명에 따른 반도체 공정챔버의 온도조절장치의 일 실시예를 설명하기 위한 구성도이다.Figure 2 is a block diagram for explaining an embodiment of a temperature control device of a semiconductor process chamber according to the present invention.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명** Description of the symbols for the main parts of the drawings *
10 : 압축기12 : 응축기10 compressor 12 condenser
14 : 건조기16, 18 : 솔레노이드 밸브14 dryer 16, 18 solenoid valve
20 : 팽창밸브22 : 증발기20 expansion valve 22 evaporator
24, 30, 32 : 레귤레이터 26 : 축열기24, 30, 32: regulator 26: heat storage
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 반도체 공정챔버의 온도조절장치는, 냉매가 냉매공급라인 상에 설치된 압축기와 응축기 그리고 증발기를 순차적으로 통과한 후, 다시 상기 압축기로 공급되도록 구성된 반도체 공정챔버의 온도조절장치에 있어서, 상기 냉매공급라인 상에 상기 냉매의 압력을 측정할 수 있는 압력측정수단이 설치됨을 특징으로 한다.The temperature control device of the semiconductor process chamber according to the present invention for achieving the above object, the refrigerant passing through the compressor, the condenser and the evaporator sequentially installed on the refrigerant supply line, the semiconductor process chamber configured to be supplied to the compressor again In the temperature control device, characterized in that the pressure measuring means for measuring the pressure of the refrigerant on the refrigerant supply line is installed.
상기 압력측정수단은 저압의 기체냉매가 공급되어 고압으로 변환되어 방출되는 상기 압축기 전단 및 후단의 상기 냉매공급라인 상에 각각 설치되면 냉매의 압력변화를 용이하게 확인할 수 있다.The pressure measuring means can easily check the pressure change of the refrigerant when the low pressure gas refrigerant is supplied on the refrigerant supply line at the front and rear ends of the compressor which is converted into a high pressure and discharged.
그리고, 상기 압력측정수단으로서 압력게이지를 사용할 수 있다.A pressure gauge can be used as the pressure measuring means.
이하, 본 발명의 구체적인 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도2는 플라즈마 식각공정이 진행되는 본 발명에 따른 반도체 식각챔버 온도조절장치의 일 실시예를 설명하기 위한 구성도로서 도1과 중복되는 구성에 대한 설명은 생략하고 도1과 동일한 부품은 동일한 부호로 표시한다.FIG. 2 is a block diagram illustrating an embodiment of a semiconductor etching chamber temperature control apparatus according to the present invention in which a plasma etching process is performed. To be displayed.
도2를 참조하면, 저압의 기체상태로 공급되는 냉매에 포함된 액체성분을 제거하는 축열기(26)와 날개차나 로터의 회전운동 또는 피스톤의 왕복운동에 의해서 공급되는 냉매를 압축하여 고압의 기체상태로 변환시키는 압축기(10)가 연결되어 있다. 상기 축열기(26)와 압축기(10)가 연결되는 냉매공급라인 상에는 분기되어 다시 상기 냉매공급라인으로 합쳐지고, 통과되는 기체의 압력을 측정하는 압력게이지(30)가 설치된 분기라인이 더 형성되어 있다.Referring to Figure 2, the high-pressure gas by compressing the refrigerant supplied by the regenerator 26 and the rotor or rotor rotation or reciprocating motion of the rotor component to remove the liquid component contained in the refrigerant supplied in the low-pressure gas state The compressor 10 which converts into a state is connected. On the refrigerant supply line to which the heat accumulator 26 and the compressor 10 are connected, the branch line is further formed to be branched to the refrigerant supply line again, and a branch line having a pressure gauge 30 for measuring the pressure of the gas passing therethrough is further formed. have.
그리고, 상기 압축기(10)와 공급되는 냉매를 응축시키는 응축기(12)가 연결되어 있다. 상기 압축기(10)와 응축기(12)가 연결되는 냉매공급라인 상에도 분기되어 다시 상기 냉매공급라인으로 합쳐지고, 통과되는 기체의 압력을 측정하는 압력게이지(32)가 설치된 분기라인이 더 형성되어 있다.In addition, the compressor 10 and a condenser 12 for condensing the supplied coolant are connected. A branch line is further formed on the refrigerant supply line to which the compressor 10 and the condenser 12 are connected to be further merged into the refrigerant supply line, and a pressure gauge 32 is installed to measure the pressure of the gas passing therethrough. have.
그리고, 상기 응축기(12)와 건조기(14), 팽창밸브(20), 증발기(22) 등의 장치가 순차적으로 연결된 후, 다시 축열기(26)와 연결되어 있다.The condenser 12, the dryer 14, the expansion valve 20, the evaporator 22, and the like are sequentially connected, and then connected to the heat storage 26 again.
따라서, 저압의 기체상태 냉매가 축열기(26)를 통과하며 냉매에 포함된 액체성분이 제거된다. 이는 축열기(26)와 연결된 압축기(10)에 액체성분의 냉매가 유입되어 공정불량을 야기시키는 것을 방지하기 위함이다.Therefore, the low-pressure gaseous refrigerant passes through the heat storage 26 and the liquid component contained in the refrigerant is removed. This is to prevent the liquid refrigerant from flowing into the compressor 10 connected to the heat storage 26 to cause a process defect.
이어서, 액체성분이 제거된 저압의 기체상태의 냉매 일정량은 직접 압축기(10)로 공급되고, 다른 일정량은 압력게이지(30)가 설치된 분기라인을 통과하여 압축기(10)로 공급되며, 이 분기라인에서 압력이 측정된다. 상기 압축기(10)로 공급된 저압의 기체상태의 냉매는 날개차나 로터의 회전운동 또는 피스톤의 왕복운동에 의해서 고압의 기체냉매로 변환된다.Subsequently, a predetermined amount of the low-pressure gaseous refrigerant from which the liquid component is removed is directly supplied to the compressor 10, and another predetermined amount is supplied to the compressor 10 through a branch line in which the pressure gauge 30 is installed. The pressure is measured at The low-pressure gaseous refrigerant supplied to the compressor 10 is converted into a high-pressure gas refrigerant by the rotor wheel or the rotational movement of the rotor or the reciprocating movement of the piston.
이어서, 고압의 기체상태의 냉매 일정량은 응축기(12)로 공급되어 응축되고, 다른 일정량은 분기라인 상에 설치된 압력게이지(32)를 통과하며 응축기(12)로 공급되어 응축되며, 이 분기라인에서 압력이 측정된다.Subsequently, a predetermined amount of high-pressure gaseous refrigerant is supplied to the condenser 12 to condense, and another predetermined amount passes through the pressure gauge 32 installed on the branch line and is supplied to the condenser 12 to condense. The pressure is measured.
이때, 작업자는 축열기(26)와 압축기(10) 사이의 냉매공급라인에서 분기된 분기라인 상에 설치된 압력게이지(30)와 압축기(10)와 응축기(12) 사이의 냉매공급라인에서 분기된 분기라인 상에 설치된 압력게이지(32)에서 측정된 압력을 확인한다. 이때 만일, 냉매공급라인 상에서 냉매가 누설되거나 혹은 냉매가 증발되어 냉매의 양이 변화되면 각 압력게이지에서 측정되는 압력도 냉매양의 변화에 비례하여 변동되므로 작업자는 이를 확인함으로써 냉매양의 변화를 용이하게 확인할 수 있다.At this time, the worker branched from the pressure gauge 30 installed on the branch line branched from the refrigerant supply line between the heat storage 26 and the compressor 10 and the refrigerant supply line between the compressor 10 and the condenser 12. Check the pressure measured by the pressure gauge 32 installed on the branch line. At this time, if the refrigerant is leaked on the refrigerant supply line or the refrigerant is evaporated and the amount of refrigerant is changed, the pressure measured at each pressure gauge is also changed in proportion to the change in the amount of refrigerant, so the operator can easily check the amount of refrigerant. You can check it.
그리고, 다른 실시예로서 상기 압력게이지(30, 32)들을 상기 축열기(26)와 압축기(10)가 연결되는 냉매공급라인과 상기 압축기(10) 및 응축기(12)가 연결되는 냉매공급라인 상에 직접 설치하거나, 선택적으로 축열기(26)와 압축기(10)가 연결되는 냉매공급라인 상에만 압력측정기를 설치하거나, 압축기(10)와 응축기(12)가 연결되는 냉매공급라인 상에만 압력측정기를 설치할 수도 있다.In another embodiment, the pressure gauges 30 and 32 are positioned on a refrigerant supply line to which the heat storage 26 and the compressor 10 are connected, and a refrigerant supply line to which the compressor 10 and the condenser 12 are connected. Pressure gauge only on the refrigerant supply line to which the heat accumulator 26 and compressor 10 are connected, or only on the refrigerant supply line to which the compressor 10 and condenser 12 are connected. You can also install
따라서, 본 발명에 의하면 냉매공급라인 상에 설치된 압력게이지를 통해서 냉매의 압력을 측정하는 것만으로 냉매공급라인 상에서 냉매가 누설되거나 혹은 냉매가 증발되어 냉매의 양이 감소되었는지의 여부를 확인할 수 있으므로 반도체소자 제조공정을 안정화시킬 수 있는 효과가 있다.Therefore, according to the present invention, it is possible to determine whether the refrigerant leaks in the refrigerant supply line or the amount of the refrigerant is reduced by evaporation of the refrigerant only by measuring the pressure of the refrigerant through the pressure gauge installed on the refrigerant supply line. There is an effect that can stabilize the device manufacturing process.
이상에서 본 발명은 기재된 구체예에 대해서만 상세히 설명되었지만 본 발명의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.Although the present invention has been described in detail only with respect to the described embodiments, it will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations are possible within the technical scope of the present invention, and such modifications and modifications are within the scope of the appended claims.
Claims (7)
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| KR1019960065386A KR100227831B1 (en) | 1996-12-13 | 1996-12-13 | Temperature control apparatus of semiconductor process apparatus |
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| KR19980046951A (en) | 1998-09-15 |
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